Tiềm năng phát triển của cảm biến trong kỷ nguyên IoT

　　Internet vạn vật (IoT) là một trong những xu hướng toàn cầu của ngành công nghiệp thông tin và cũng là một định hướng phát triển then chốt được nêu trong “Kế hoạch 5 năm lần thứ 12” của Trung Quốc. Hiện nay, nước này đang tích cực thúc đẩy phát triển ngành IoT. Từ năm 2010 đến năm 2015, IoT sẽ ở giai đoạn giới thiệu, với việc đạt được kết nối giữa các thiết bị trong các lĩnh vực tiên phong. Từ năm 2015 đến năm 2020, IoT sẽ bước vào giai đoạn tăng trưởng, khi các thiết bị dần trở nên bán thông minh. Sau năm 2020, IoT sẽ chuyển sang giai đoạn phát triển toàn diện, hướng tới việc đạt được mức độ thông minh tổng thể. Đến năm 2015, quy mô thị trường đã vượt quá 200 tỷ nhân dân tệ, và dự kiến sẽ đạt 750 tỷ nhân dân tệ vào năm 2025, với tốc độ tăng trưởng hàng năm trên 30%. Triển vọng của thị trường IoT sẽ vượt xa các thị trường như máy tính, internet và viễn thông di động.

　　Kiến trúc của Internet vạn vật bao gồm ba lớp: Lớp đầu tiên là mạng cảm nhận, chủ yếu dựa vào mã QR, RFID và các cảm biến để thực hiện việc nhận dạng “vật”; lớp thứ hai là mạng truyền tải, tận dụng các mạng Internet hiện có, mạng băng thông rộng, mạng viễn thông hoặc các công nghệ Internet thế hệ mới nhằm tạo điều kiện cho việc truyền tải và xử lý dữ liệu; và lớp thứ ba là mạng ứng dụng, bao gồm nhiều loại dịch vụ ứng dụng—trong đó có các thiết bị đầu cuối điều khiển đầu vào/đầu ra và các thiết bị di động.

　　Lớp nhận thức là nền tảng để hiện thực hóa việc cảm biến toàn diện trong IoT, bao gồm các công nghệ như thẻ và đầu đọc mã QR, thẻ và đầu đọc RFID, camera, GPS, cảm biến và thiết bị đầu cuối M2M, mạng cảm biến cũng như cổng kết nối cảm biến. Thách thức then chốt cần được giải quyết là việc nhận biết và định danh đối tượng, cũng như thu thập và ghi nhận thông tin. Hướng đi cho những đột phá nằm ở việc phát triển các khả năng cảm biến nhạy hơn và toàn diện hơn, đồng thời vượt qua các thách thức liên quan đến tiêu thụ điện năng thấp, miniaturization và giảm chi phí.

　　Các lĩnh vực ứng dụng của cảm biến bao gồm chế tạo cơ khí, điều khiển quá trình công nghiệp, điện tử ô tô, viễn thông, điện tử tiêu dùng và thiết bị chuyên dụng. Trên phạm vi toàn cầu, phân khúc có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất của thị trường cảm biến là ngành ô tô; phân khúc thứ hai có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất là thị trường điều khiển quá trình, trong khi thị trường viễn thông lại sở hữu những triển vọng đặc biệt khả quan.

　　Trong tương lai, một khi Internet vạn vật được áp dụng rộng rãi, vô số vật thể sẽ cần được trang bị các cảm biến nhỏ hơn và thông minh hơn. Số lượng cảm biến, thẻ điện tử và các thiết bị giao diện liên quan cần thiết cho động vật, thực vật, máy móc và các đối tượng khác sẽ vượt xa con số hiện tại của điện thoại di động. Chỉ tính riêng các cảm biến trong ngành điện tử tiêu dùng, mặc dù giá thị trường trung bình hiện nay là 1 USD, nhưng dự kiến sẽ giảm xuống còn 0,5 USD trong vòng 10 năm tới. Với nhu cầu dự báo lên tới 7 nghìn tỷ đơn vị, đây chính là một cơ hội thị trường trị giá hơn 1 nghìn tỷ USD.